[发明专利]一种湿式氧化催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种湿式氧化催化剂，其特征在于，包括还原性载体和负载在还原性载体上的贵金属活性组分；

所述贵金属活性组分包括Ru、Rh、Pd和Pt中的一种或几种；所述贵金属活性组分的价态为零价或负价；

所述还原性载体包括钛氧化物、铈氧化物和锆氧化物中的一种或几种；所述还原性载体中金属元素的价态低于正4价；

所述湿式氧化催化剂的制备方法包括以下步骤：

(1)将载体前驱体、贵金属前驱体和水混合，得到混合料液；

(2)将所述混合料液中的水蒸发除去，将剩余物干燥，得到催化剂前驱体；

(3)将所述催化剂前驱体在氢气中进行第一还原，然后依次在甲烷和氮气中进行焙烧，再将焙烧产物在氢气中进行第二还原，得到湿式氧化催化剂；

或包括以下步骤：

(i)将贵金属前驱体、保护剂、还原剂和水混合，得到混合液；

(ii)将载体前驱体在所述混合液中浸渍后依次进行过滤和干燥，得到催化剂前驱体；

(iii)将所述催化剂前驱体在氢气中进行第一还原，然后依次在甲烷和氮气中进行焙烧，再将焙烧产物在氢气中进行第二还原，得到湿式氧化催化剂；

或包括以下步骤：

(I)将贵金属有机络合物、油胺和甲硼烷叔丁胺混合进行加热反应，得到贵金属纳米粒子；

(II)将载体前驱体、甲苯和贵金属纳米粒子混合后依次进行离心和干燥，得到催化剂前驱体；

(III)将所述催化剂前驱体在氢气中进行第一还原，然后依次在甲烷和氮气中进行焙烧，再将焙烧产物在氢气中进行第二还原，得到湿式氧化催化剂；

其中，所述贵金属前驱体和贵金属有机络合物中的贵金属元素包括Ru、Rh、Pd和Pt中的一种或几种；所述载体前驱体包括TiO₂、CeO₂和ZrO₂中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的湿式氧化催化剂，其特征在于，所述贵金属活性组分和还原性载体的质量比为(0.01～3)：(97～99.99)。

3.权利要求1或2所述湿式氧化催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(4)将载体前驱体、贵金属前驱体和水混合，得到混合料液；

(5)将所述混合料液中的水蒸发除去，将剩余物干燥，得到催化剂前驱体；

(6)将所述催化剂前驱体在氢气中进行第一还原，然后依次在甲烷和氮气中进行焙烧，再将焙烧产物在氢气中进行第二还原，得到湿式氧化催化剂；

或包括以下步骤：

(iii)将贵金属前驱体、保护剂、还原剂和水混合，得到混合液；

(iv)将载体前驱体在所述混合液中浸渍后依次进行过滤和干燥，得到催化剂前驱体；

(iii)将所述催化剂前驱体在氢气中进行第一还原，然后依次在甲烷和氮气中进行焙烧，再将焙烧产物在氢气中进行第二还原，得到湿式氧化催化剂；

或包括以下步骤：

(IV)将贵金属有机络合物、油胺和甲硼烷叔丁胺混合进行加热反应，得到贵金属纳米粒子；

(V)将载体前驱体、甲苯和贵金属纳米粒子混合后依次进行离心和干燥，得到催化剂前驱体；

(VI)将所述催化剂前驱体在氢气中进行第一还原，然后依次在甲烷和氮气中进行焙烧，再将焙烧产物在氢气中进行第二还原，得到湿式氧化催化剂；

其中，所述贵金属前驱体和贵金属有机络合物中的贵金属元素包括Ru、Rh、Pd和Pt中的一种或几种；所述载体前驱体包括TiO₂、CeO₂和ZrO₂中的一种或几种。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)、步骤(iii)和步骤(III)中第一还原的温度为200～800℃，时间为2～10h。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)、步骤(iii)和步骤(III)中在甲烷和氮气中进行焙烧的温度独立地为200～800℃，焙烧的时间独立地为1～8h。